Politechnika Lubelska	Laboratorium Metrologii
w Lublinie	Ćwiczenie nr 33.
Imię i nazwisko: Katarzyna Przytuła, Grzegorz Masłowski, Bartłomiej Marzec		Semestr IV	Grupa dziekańska: ED 4.3	Rok akademicki: 2010/11
Temat ćwiczenia: Pomiary parametrów dwójników pasywnych metodą trzech woltomierzy.			Data wykonania: 15.03.2011	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości metody trzech woltomierzy i wykorzystanie jej do pomiarów parametrów dwójników pasywnych na stanowisku pomiarowym wspomaganym komputerowo.

Spis przyrządów:

• Opornik wzorcowy- Typ RN-1; 1kΩ, klasa 0,01; P_dop.= 1W w powietrzu, P_dop.= 3W w kąpieli; PL-P3-267-E6,

• Opornik wzorcowy- max 0,1A; 100Ω; RN1; 20^oC Manganin; WSInż-EM-43-3/16,

• Opornik wzorcowy- Typ RN1; 10kΩ; klasa 0,02; P_dop.= 1W w powietrzu, P_dop.= 3W w kąpieli; PL-P3-268-E6,

• Cewka indukcyjna- 0,15A; 110Ω; 64pF; 500mH; Nr 2153,

• Multimetr- ESCORT 3145A,

• Multiplexer,

• Rezystor dekadowy- DR4b-16; klasa 0,05; PL-P3-279-E6/,

• Zasilacz AC- 50Hz, I_max=2,2A; 10V,

• Woltomierz elektromagnetyczny- klasa 1; 15V, 30V; PL-P3-24-E6/,

• Komputer klasy PC z oprogramowaniem Lab View,

• Cewka o nieznanych parametrach- EP 2-3

Układ pomiarowy:

1. Pomiar parametrów dwójnika.

Typ dwójnika: L-Normal cewka		Wartość rezystora wzorcowego: 100Ω			Klasa rezystora wzorcowego: 0,01
Lp.	U1 [V]	f1 [Hz]	U2 [V]	f2 [Hz]	U3 [V]	f3 [Hz]
1.	7,2926	49,95	3,7826	49,95	9,9563	49,96
2.	7,303	49,96	3,7842	49,97	9,9776	49,96
3.	7,303	49,96	3,779	49,96	9,9798	49,96
4.	7,301	49,96	3,7842	49,95	9,967	49,96
5.	7,2982	49,97	3,785	49,96	9,9772	49,96
6.	7,2937	49,97	3,779	49,97	9,975	49,97
7.	7,2898	49,96	3,7817	49,96	9,9769	49,96
8.	7,2999	49,96	3,7819	49,97	9,9722	49,97
9.	7,2857	49,96	3,7779	49,95	9,9637	49,95
10	7,2915	49,95	3,7799	49,95	9,9592	49,95
U średnia	7,2948	-----	3,78144	----	9,97049	----
f średnia	49,9593

Parametry dwójnika:

Błędy:

Błąd bezwzględny pomiaru napięcia multimetrem cyfrowym:

Błąd względny pomiaru napięcia multimetrem cyfrowym:

Wielkość mierzona	Wzór na względny błąd systematyczny graniczny mierzonego parametru	Wynik
I		0,35%
Z		0,4%
R		0,11%
cos		0,3%
S		0,4%
P		3,05%

Przykładowe obliczenia:

Typ dwójnika: nieznana cewka		Wartość rezystora wzorcowego: 100Ω			Klasa rezystora wzorcowego: 0,01
Lp.	U1 [V]	f1 [Hz]	U2 [V]	f2 [Hz]	U3 [V]	f3 [Hz]
1.	6,0191	50,06	5,2476	50,06	9,8824	50,07
2.	6,032	50,07	5,2547	50,07	9,8923	50,07
3.	6,0367	50,06	5,2531	50,06	9,9221	50,06
4.	6,0327	50,07	5,2532	50,08	9,8984	50,08
5.	6,0394	50,08	5,2556	50,08	9,9182	50,07
6.	6,0268	50,07	5,2594	50,07	9,9287	50,07
7.	6,0361	50,07	5,2523	50,07	9,9139	50,08
8.	6,0515	50,07	5,259	50,07	9,9161	50,08
9.	6,039	50,07	5,2672	50,07	9,9434	50,07
10	6,0394	50,06	5,2526	50,06	9,9212	50,07
U średnia	6,03527	-----	5,25547	----	9,91367	----
f średnia	50,0697

Parametry dwójnika:

Błędy:

Błąd bezwzględny pomiaru napięcia multimetrem cyfrowym:

Błąd względny pomiaru napięcia multimetrem cyfrowym:

Wielkość mierzona	Wzór na względny błąd systematyczny graniczny mierzonego parametru	Wynik
I		0,38%
Z		0,77%
R		0,83%
cos		1,13%
S		0,77%
P		3,15%

Wielkość mierzona	L-Normal cewka	Cewka nieznana
I [A]
Z [Ω]
R [Ω]
cosφ
S [VA]
P [W]

2. Wnioski:

Metoda trzech woltomierzy pozwala na wyznaczenie wielu parametrów dwójników w trakcie ich pracy, przy dowolnie ustawionej wartości częstotliwości i napięcia zasilającego.

Zastosowanie multimetru cyfrowego o dużej impedancji wejściowej pozwoliło na zmniejszenie błędu pomiaru, natomiast użycie komputera znacznie ułatwiło obliczenia.

Analiza wyników obliczeń błędów pozwala stwierdzić, że błędy nie są duże i mieszczą w dopuszczalnych granicach.

Wartości rezystancji R, prądu I, impedancji Z, cos
, mocy czynnej P i pozornej S są wyznaczane metodą pośrednią na podstawie zmierzonych napięć i rezystancji wzorcowej R_w.

---